Készítette: Tóth Krisztián. Web: http://krissz.hu

Nióbium

41
92.06
5, 3
Nb
5s1
4d4
Nióbium
Alapadatok
Név, vegyjel, rendszám nióbium, Nb, 41
Elemi sorozat átmenetifémek
Csoport, periódus, mező 5, 5, d
Megjelenés szürke fémes
Atomtömeg 92,90638(2) g/mol
Elektronszerkezet [Kr] 4d4 5s1
Elektronok héjanként 2, 8, 18, 12, 1
Fizikai tulajdonságok
Halmazállapot szilárd
Sűrűség (szobahőm.) 8,57 g/cm³
Olvadáspont 2750 K
(2477 °C, 4491 °F)
Forráspont 5017 K
(4744 °C, 8571 °F)
Olvadáshő 30 kJ/mol
Párolgáshő 689,9 kJ/mol
Moláris hőkapacitás (25 °C) 24,60 J/(mol·K)
Atomi tulajdonságok
Kristályszerkezet köbös tércentrált
Oxidációs állapotok 5, 3
(enyhén savas oxid)
Elektronegativitás 1,6 (Pauling-skála)
Ionizációs energia 1.: 652,1 kJ/mol
Atomsugár 145 pm
Atomsugár (számított) 198 pm
Kovalens sugár 137 pm
Egyéb jellemzők
Mágnesség nincs adat
Elektromos ellenállás (0 °C) 152 nΩ·m
Hővezetési tényező (300 K) 53,7 W/(m·K)
Hőtágulási tényező (25 °C) 7,3 µm/(m·K)
Hangsebesség (vékony rúd) (20 °C) 3480 m/s
Young-modulus 105 GPa
Nyírási modulus 38 GPa
Bulk modulusz 170 GPa
Poisson-arányszám 0,40
Mohs-keménység 6,0
Vickers-keménység 1320 MPa
Brinell-keménység 736 HB
CAS-szám 7440-03-1

A Nióbium bővebb leírása

A nióbium a periódusos rendszer egy kémiai eleme. Vegyjele Nb, rendszáma 41. Az átmenetifémek közé tartozik. Világosszürke színű fém. A keménysége a kovácsoltvaséhoz hasonló. A vegyületeiben általában három vagy öt vegyértékű. Különleges acélok készítéséhez használják.

Nióbium kristályok

Kémiai tulajdonságai

Magasabb hőmérsékleten reakcióba lép klórral, jóddal, nitrogénnel, foszforral, kénnel. Hevítés hatására szénnel is reagál, karbidot képez. Szobahőmérsékleten vízzel nem reagál, de az izzó nióbium hidrogént fejleszt a vízből. Nem oldódik savakban, még a királyvíz sem támadja meg. Egyedül a hidrogén-fluorid oldja. A nióbiumot a nátrium-hidroxid és a kálium-hidroxid olvadéka megtámadja.

Előfordulása

A természetben a kolumbit nevű ásványként található meg. Ez lényegében a vas és a mangán niobátja.

Izotópjai

A nióbiumnak egy, a természetben előforduló, stabil izotópja van. Emellett sok radioaktív izotópját előállították mesterségesen.

Előállítása

Az előállításához a nióbium-érceket először dúsítják, majd kálium-hidrogén-szulfáttal olvasztják össze, így tárják fel. Lehűlés után aprítják, majd forró vízzel kezelik. Ekkor vízben oldhatatlan alakban marad vissza a tantál, illetve a nióbium. Majd hidrogén-fluoriddal reagáltatják kálium-fluorid jelenlétében. Az ekkor keletkező kálium-fluor-tantalátot és kálium-fluor-niobátot frakcionált kristályosítással választják el. A nióbium fémkalciummal végzett redukcióval szabadítható fel.

Felhasználása

A nióbiumot különleges acélok készítésére használják. Ilyen acélokat egyenirányítók, rakéták és turbinák készítésére alkalmaznak.